⬆

Mersul biped și evoluția mâinii la strămoșii omului

Autor: Dorian Furtună

Trei caractere anatomice au marcat în mod hotărâtor diferența dintre primatele obișnuite și hominini (așa-numita „triadă a homininilor”): mersul biped, evoluția mâinii și creșterea volumului cerebral. Apariția acestor caractere se află într-o relaționare logică: mersul biped a eliberat mâinile, ceea ce a facilitat manipularea și prelucrarea diferitelor obiecte, apoi fabricarea uneltelor, iar acest fapt, de comun cu dobândirea mai ușoară a hranei proteice și o viață socială complexă, a stimulat dezvoltarea creierului. Aici trebuie de menționat că până în prezent nu este foarte clară „logica evolutivă” a apariției mersului biped la om, deoarece mersul biped, alături de avantajele binecunoscute, a fost însoțit de un șir de dezavantaje, cum ar fi presiunea fiziologică asupra organelor, gestația dificilă, probleme ale coloanei vertebrale, deplasarea mai lentă etc.

Au fost propuse mai multe ipoteze care să explice apariția adaptării pentru mersul biped. Una dintre cele mai populare e cea care susține că poziția verticală a facilitat termoreglarea în savana dogoritoare (deoarece o mai mică parte a corpului este expusă soarelui); a fost înlesnită și eliberarea de căldură prin transpirație [Wheeler, 1991]. Conform altor ipoteze, mersul biped a apărut pentru a economisi energia în timpul mersului, pentru deplasarea mai ușoară printre ramurile amplasate la diferite niveluri (așa cum practică urangutanii), pentru a permite înaintarea în apa de pe litoral și colectarea scoicilor hrănitoare, pentru a detecta mai ușor pericolul în zonele cu ierburi înalte, pentru a culege mai ușor pomușoarele sau fructele aflate la înălțime, pentru ca masculilor să le fie ușor să aprovizioneze cu mai multă hrană femelele și puii (asta e posibil dacă membrele superioare sunt eliberate de mers și pot duce bucăți din vânat), pentru ca femelelor să le fie mai ușor să-și poarte puii strânși la piept, pentru a elibera mâinile în procesul de utilizare a diferitelor obiecte, pentru a face mai vizibile caracterele sexuale primare și secundare (în acest caz, indivizii care aveau o poziție mai erectă erau preferați de sexul opus) ș.a. [o trecere în revistă a acestor ipoteze vezi în Tuomisto et al., 2018].

E foarte probabil că mersul biped a apărut ca rezultat al unui cumul de cauze care s-au potențat reciproc (cum a fost și în cazul evoluției creierului), deoarece însuși mediul de viață al primilor hominini a fost de tip mozaical, întrunind și zone arboricole, și întinsuri de savană, și spații acvatice.

Conform unor ipoteze, mersul biped a evoluat pentru a elibera mâinile în procesul de utilizare a diferitelor obiecte și arme

Conform unei ipoteze destul de originale, înaintate de biologii de la Universitatea din statul Utah (SUA), poziția bipedă a evoluat ca un răspuns adaptativ la necesitatea de a obține abilități de luptă. Mai exact, biologii susțin că poziția bipedă este mai avantajoasă în timpul luptelor corp la corp, deoarece permite aplicarea unor lovituri mai puternice, permite utilizarea armelor și asigură o mai bună vizualizare a spațiului, pentru detectarea dușmanilor. În cadrul unui experiment pentru testarea ipotezei, s-a constatat că în poziție bipedă loviturile cu mâna sunt cu 50-60% mai puternice decât în poziție patrupedă, iar loviturile de sus în jos sunt de 3,3 ori mai puternice decât cele de jos în sus (datorită implicării mai mari a mușchilor spatelui). Cu alte cuvinte, poziția bipedă sporește performanța fizică și i-a avantajat pe luptători în cadrul unor încăierări care decideau supraviețuirea indivizilor. Drept urmare, genele care au favorizat transmiterea acestor caractere anatomice s-au răspândit în cadrul populației [Carrier, 2011].

În poziție bipedă loviturile cu mâna sunt cu 50-60% mai puternice decât în poziție patrupedă, iar loviturile de sus în jos sunt de 3,3 ori mai puternice decât cele de jos în sus (datorită implicării mai mari a mușchilor spatelui). Foto: journals.plos.org

Puțin mai târziu, cercetătorii de la Universitatea Utah au avansat o nouă ipoteză – însăși evoluția mâinii omenești a fost un rezultat al adaptării la luptă. Or, multă vreme s-a considerat că mâna umană în forma ei actuală a fost un rezultat al selecției de pe urma fabricării și manipulării uneltelor; după cum enunță și celebrul dicton al lui Friedrich Engels: „Munca l-a creat pe om”. Iată însă că noile cercetări oferă o explicație conceptual nouă – mâna umană s-a format ca o adaptare la necesitatea de a fi utilizată drept armă de luptă. Acei indivizi care utilizau mâna strânsă în pumn în timpul luptelor aveau șanse mai mari de câștig și supraviețuire (impactul loviturii cu pumnul e de 1,7-3 ori mai mare decât al loviturii cu palma); drept urmare, genele responabile pentru abilitatea de a strânge pumnul s-au transmis celorlalte generații. Reiese că selecția naturală a avantajat indivizii care utilizau pumnul în luptă, iar de-a lungul generațiilor anatomia mâinii s-a modificat, facilitând formarea pumnului: mâna a devenit mai scurtă, degetul mare – mai lung. O analiză anatomică comparativă ilustrează în mod convingător cum s-a modificat forma mâinii odată cu evoluția speciilor de hominini. Deci, o componentă importantă a anatomiei noastre – mâna –, s-ar fi format ca răspuns la necesitatea de a lupta, iar gesturile cu proiectarea pumnilor încleștați au fost și sunt până în prezent apreciate drept gesturi de furie și amenințare [Morgan, Carrier, 2013].

Mâna unui cimpanzeu și a unui om, în plan comparativ; mâna umană (în dreapta) este mai adaptată formării pumnului, datorită palmei mai scurte și a degetului mare mai lung, care fixează celelalte degete strânse în pumn

Curios că în 2014 Morgan și Carrier au venit cu încă un studiu complementar celor precedente, în care au argumentat că... și fața homininilor a evoluat pentru a fi mai rezistentă la loviturile de pumn. De la australopiteci încoace, oasele feței și mandibula homininilor au devenit mai late și mai groase, datorită selecției la care au fost supuși masculii implicați în lupte dure, cu lovituri de pumn în plină figură. Mai curând adaptarea pentru loviturile în față decât adaptarea pentru mestecarea ierbii aspre a modelat forma craniilor homininilor, consideră autorii studiului [Carrier, Morgan, 2014]. E adevărat că această din urmă supoziție a cercetătorilor americani a stârnit mai multe comentarii critice, ei fiind învinuiți de o interpretare eronată a datelor. Așa că e prematur să formulăm niște concluzii clare privind relația dintre evoluția craniului și agresivitate. Concomitent, și alți cercetători au înaintat ipoteza că osul zigomatic mai dur și pomeții mai largi, proprii pentru unii bărbați, ar corela cu un grad mai înalt de agresivitate a acestora și îi face mai rezistenți la loviturile în plină figură; în măsura în care se implică mai mult în acțiuni violente, ei trebuie să aibă oase mai groase care să-i protejeze de traume [Lefevre et al., 2014].

Să atragem atenție și la statistică: dacă examinăm traumele obținute de victimele atacurilor violente din zilele noastre, vom remarca procentul ridicat al loviturilor în față [Walker, 1997]. În cadrul unui studiu asupra a 539 de adulți englezi, victime ale atacurilor fizice, s-a stabilit că traumele faciale constituiau tocmai 83% dintre toate fracturile înregistrate, 66% dintre toate rănile și 53% dintre toate hematoamele identificate pe întreg corpul victimelor [Shepherd et al., 1990]. Totodată, fața femeilor s-a dovedit a fi mult mai vulnerabilă, oasele lor faciale fiind de cel puțin două ori mai des fracturate de pe urma loviturilor [Walker, 2001, p. 582]. Aceste statistici dezvăluie că fața este o țintă predilectă a loviturilor în conflictele umane interpersonale. Putem admite că loviturile în față și în nas reprezintă o deprindere culturală sub influența sporturilor de contact [ibid., p. 583], însă nu putem exclude nici ipoteza că așa s-a întâmplat de-a lungul preistoriei și osatura facială a fost totuși supusă unei selecții naturale specifice, pentru a rezista impactului fizic în încăierări.

Revenind la evoluția mâinii, un studiu publicat în 2013 aduce un plus de lumină asupra modului în care ar fi putut evolua mâna umană în conexiune cu războinicia. Datorită descoperirii unui os metacarpian arhaic, important în anatomia mâinii, antropologii au dedus că mâna homininilor a înregistrat modificări esențiale acum 1,8-0,8 milioane de ani. Specimene Homo erectus, care trăiau acum 1,4 milioane de ani, aveau deja o mână foarte asemănătoare cu cea contemporană. În opinia antropologilor, procesul de modificare morfologică a mâinii este o consecință directă a necesității de prelucrare a pietrei pentru fabricarea uneltelor și a armelor primitive. Procesul de prelucrare a pietrelor a stimulat și a condiționat evoluția accelerată a mâinii; erau avantajați acei hominini, acele grupuri care prelucrau mai eficient și mai rapid obiectele mici și rigide [Ward et al., 2013].

Procesul de prelucrare a pietrelor a stimulat și a condiționat evoluția accelerată a mâinii

Alte studii au confirmat rolul uneltelor de piatră în formarea anatomiei mâinii: s-a demonstrat că spargerea oaselor cu piatra sau despicarea altor pietre exercită o presiune destul de serioasă asupra degetelor mâinii (o presiune mult mai mare decât în cazul simplei spargeri a nucilor cu piatra, la care s-au limitat primatele antropoide) [Williams-Hatala et al., 2018]. De asemenea, s-a constatat că o fermitate sporită în strânsoarea mâinii a fost necesară pentru a trece de la prelucrarea uneltelor din cultura Oldowan (arhaică) la prelucrarea uneltelor din cultura Acheulean (mai avansată) [Key, Dunmore, 2018]. Altfel spus, homininii care aveau, datorită unor mutații, abilitatea manuală de a extrage măduva osoasă, de a confecționa unelte, topoare de piatră și vârfuri de săgeți erau mai avantajați în lupta pentru existență; corespunzător, selecția naturală a favorizat multiplicarea la nivel de populație a acelor gene care determinau transformări la nivel de anatomie a mâinii, în direcția sporirii abilităților de prelucrare a obiectelor. În așa mod, de-a lungul a sute de mii de ani mâna a evoluat, fiind perfect adaptată pentru fabricarea armelor și a uneltelor de vânătoare, iar mai târziu și a obiectelor de uz social. Aceste abilități, împreună cu dezvoltarea inteligenței, au dus în cele din urmă la apariția civilizației umane.

Dar epopeea evoluției mâinii nu se oprește aici. Un rol substanțial în succesul vânătoresc, deci în cel de supraviețuire și războinicie, l-a avut și anatomia umărului. Omul este un bun aruncător de pietre; de fapt, noi suntem cei mai performanți din lume. Un jucător de baseball poate arunca mingea cu o viteză de 160 km/h și cu o precizie uimitoare, în timp ce o piatră aruncată de un cimpanzeu abia dacă atinge 30 km/h. Abilitatea noastră de a arunca pietre cu putere și în țintă se datorează unor modificări în anatomia humerusului, dar și a claviculei, care au apărut încă acum aproximativ 2 milioane de ani la Homo erectus și s-au consolidat la speciile succesoare. Grație acestor modificări, noi putem îndoi mâna mult mai în spate, o putem răsuci liber, iar energia necesară aruncării este în mare parte oferită de alți mușchi ai corpului; în acest proces este inclusă și dinamica mișcării asigurată de talia mai zveltă a homininilor [Roach et al., 2013; Roach, Richmond, 2014]. Tot în perioada formării anatomiei umărului, au apărut adaptări pentru alergat. Impactul acestor transformări asupra succesului evolutiv al homininilor a fost enorm – ele au permis aruncarea obiectelor contondente, a pietrelor și a sulițelor, pentru hăituirea și omorârea mai ușoară a animalelor, iar răpitorii au început să ocolească grupurile de hominini de teama de a fi loviți și răniți de la distanță.

În sfârșit, există o ipoteză originală, deși în unele privințe speculativă, că și abilitatea nativă a unor oameni de a manipula cu mâna stângă ar fi o adaptare pentru luptă. În general, raportul dreptacilor față de stângaci este de 9 la 1, un asemenea raport fiind atestat și în cazul neandertalienilor, și în cazul habilișilor, se pare; deci mâna dreaptă ca mână întâietoare și de abilitate superioară era proprie încă pentru homininii arhaici, iar sapienșii au moștenit această asimetrie [Lozano et al., 2017]. Înțelegem, așadar, că transferul abilităților către mâna stângă e prea costisitor în plan evolutiv, consideră cercetătorii, deoarece implică o restructurare, fie și minimă, a conexiunilor nervoase, implică și o vulnerabilitate a sistemului imunitar. Apare întrebarea: care sunt avantajele acestui polimorfism – transferul abilităților către mâna stângă – din punct de vedere evolutiv? Ce avantaje au avut oamenii stângaci, încât, în pofida unor costuri evolutive, au trecut testul selecției naturale și au asigurat răspândirea genelor lor? Unii cercetători consideră că avantajul a constat în sporirea abilităților combative, de luptă corp la corp, când loviturile cu mâna stângă, nestandarde, luau prin surprindere și adeseori aduceau victoria în luptă; or, se cunoaște că foarte mulți sportivi de performanță (din box, scrimă, tenis etc.) sunt stângaci, numărul acestora în sport este mai mare decât media generală pe populație [Raymond et al., 1996; Grouios et al.; 2000, Faurie, Raymond, 2005, apud Goetz, 2010, p. 16; Dochtermann et al., 2014].

Necesitatea apariției unor adaptări evolutive pentru supraviețuirea într-un mediu concurențial și violent a avut efecte și asupra altor părți din scheletul homininilor. Se cunoaște că noi nu putem alerga cu o viteză foarte mare, comparativ cu alte mamifere, în schimb avem capacitatea de a alerga foarte mult. Oamenii sunt printre cei mai rezistenți alergători din lume. Scheletul nostru, coloana vertebrală, talpa piciorului, sistemul osos și muscular, sistemul respirator și metabolismul aerob au evoluat astfel, încât ne permit să alergăm distanțe de zeci și zeci de kilometri fără pauză. Strămoșii noștri care primii au dobândit această abilitate au obținut un avantaj imens și la vânătoare, și în competiția cu semenii mai puțin rezistenți. Animalele erbivore erau pur și simplu gonite până la epuizarea totală: ele alergau până se prăbușeau lipsite de puteri, iar vânătorii se apropiau și dădeau lovitura fatală. Și în timpurile noastre putem vedea exemple de vânare prin epuizare. Bărbații din unele triburi din Africa ies la vânătoare în toiul amiezii și atacă un grup de antilope, pe care le gonesc și câte 40-50 de kilometri, timp de patru-cinci ore neîntrerupt, până acestea se sufocă și cad neajutorate în fața vânătorilor. În preistorie, până la apariția câinilor și a armelor de aruncat, vânătoarea se desfășura de regulă în acest mod, iar selecția naturală i-a avantajat pe acei bărbați care erau mai rezistenți la alergat; ei deveneau vânători sau luptători de succes, obțineau un rang ierarhic înalt și se bucurau de atenția femeilor. S-a întărit și o corelație între rezistența la efort fizic de durată și un nivel sporit de testosteron în organism. Chiar și astăzi, performanță la alergarea pe distanțe lungi (cum ar fi semimaratoanele de 21 de km) demonstrează bărbații care au avut parte de o expunere puternică la testosteron încă în uterul mamei [Longman et al., 2015].

Așadar, acum câteva milioane de ani, primele specii de hominine aveau deja un angrenaj anatomic și un sistem neuronal care le permiteau să confecționeze arme de vânătoare, să hăituiască animale, să se omoare între ei și să transforme agresivitatea în războinicie. Iar odată confecționate primele proiectile, azvârlite cu îndemânare, procesul evoluției sociale a înregistrat un ritm deosebit de accelerat. Unii autori au înaintat teza „morții de la distanță”, prin care susțin că inventarea sulițelor și a săgeților a contribuit în mod crucial la consolidarea și dezvoltarea grupurilor umane. Armele de piatră și mai ales proiectilele au transformat luptele în adevărate războaie și, din acel moment, pentru a supraviețui, grupurile umane au fost nevoite să pună accentul pe coeziune și creștere numerică. Așa au fost puse bazele societăților și ale civilizației [Bingham, Souza, 2009; Blitz, Porth, 2013]. În lumina acestor descoperiri și constatări, înțelegem că ar trebui reconsiderată afirmația sus-menționată a lui Friedrich Engels că „munca l-a creat pe om”. Astăzi, afirmația cea mai potrivită ar fi că și munca, și agresivitatea sau războinicia l-au creat pe om, prin modelarea creierului și a mâinii. Am evoluat inventând și luptând.

Fragment din cartea „Mozaicul Uman. Evoluția Omului și Originea Raselor”, de Dorian Furtună, doctor în biologie, etolog. Cartea poate fi găsită AICI.